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Matrices stochastiques

Posté par
AlexQuiFlex
29-10-22 à 12:52

Bonjour, j'aurais besoin de votre aide pour demontrer le résultat suivant :

Soit A = (ai,j) une matrice stochastique de Mp(R) strictement positive.
On pose
B = A - Ip et B' la matrice de Mp-1(R) obtenue en supprimant la dernière colonne et la dernière ligne de B.
Montrer que B' est inversible.

Je dispose déjà des résultats suivants :
- det(B) = 0 (car 1 valeur propre de A)
- toute valeur propre de A de module 1 est egale à 1
- Si λ est une valeur propre de B', alors il existe 0<= i <= p-1 tel que
|λ| >= ai,p

Auriez-vous une piste à me suggérer ?

Merci d'avance

Posté par
carpediem
re : Matrices stochastiques 29-10-22 à 13:29

salut

peut-être une idée ... en raisonnant  par l'absurde :

supposons qu'il existe un vecteur v non nul tel que B'v = 0

en "normalisant convenablement"   v = (v_1, v_2, ...,v_{p - 1})   et en lui ajoutant la composante 1 - \sum_1^{p - 1} v_i tu obtiens un nouveau vecteur V de dimension p

tu peux alors travailler avec la matrice B = A - I en calculant BV et en regardant ce qui se passe sachant tout ce que tu connais sur les matrice A et B

Posté par
AlexQuiFlex
re : Matrices stochastiques 29-10-22 à 15:41

Que voulez-vous dire par « normaliser convenablement » le vecteur v ?
Poser v' = v / || v || ?

Posté par
carpediem
re : Matrices stochastiques 29-10-22 à 16:43

ouais ... exactement ...

d'ailleurs ce n'est peut-être même pas utile/nécessaire

Posté par
AlexQuiFlex
re : Matrices stochastiques 29-10-22 à 18:50

J'ai calculé Bu comme vous m'avez conseillé.

En notant N la derniere ligne de B privée de (ap,p),  vp la derniere composante de v' definie par (1-la somme) dans votre 1er message, et v' le vecteur normalisé de Ker(B'), j'obtiens à l'erreur de calcul près  :

Au = (vp*a1,p, … , vp*ap-1,p, Nv' + vp*ap,p)

Je ne vois pas trop quoi faire avec ça : quelle contradiction vise-t-on à obtenir ?

Posté par
GBZM
re : Matrices stochastiques 29-10-22 à 19:15

Bonsoir,
La matrice B' est inversible si aucune de ses valeurs propres n'est nulle.
Au fait, tu dis avoir montré quelque chose sur le valeurs propres de B' ?

Posté par
AlexQuiFlex
re : Matrices stochastiques 29-10-22 à 20:11

Je ne connaissais pas ce résultat (ce sont mes débuts en réduction), il n'y a plus rien à faire alors, merci !

Oui le sujet nous a fait démontrer l'existence d'un certain i ( 0<= i <= p-1) tel que
| λ - (ai,i-1) | < = 1-ai,i -ai,p
D'où j'en déduis avec la 2eme inégalité triangulaire |λ| >= ai,p



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